一种自适应UV灯启动电路的制作方法

一种自适应uv灯启动电路
技术领域
1.本实用新型涉及杀菌灯的技术领域，具体为一种自适应uv灯启动电路。


背景技术：

2.目前，疫情正蔓延全球。杀菌成为一个防护疫情的一个重要手段，而通过紫外杀菌构件uv灯对需要杀菌的物品进行杀菌，能够有效抑制消灭物品表面残留的病毒，因此深受广大人民的喜爱以及使用，而uv灯需要有供电设备，而随着目前供电设备的种类繁多，功率也各有不同，而且uv灯的使用过程中存在以下几个差异问题：1、对于uv灯管本身生产工艺造成的启辉电压的差异，会造成uv灯启动所需的电压不一样；2、变压器副边电源电压的差异；3、变压器绕组感量的公差；4、uv灯管冷态和热态电流的差异；因此为了解决以上差异问题，目前uv灯一般会根据不同功率，不同启动电压配备不同形式的uv灯管，而这样无疑提高了加工成本以及人们购买的成本。
3.故此如何克服不同uv灯管启动电压需求的差异性，不同状态（冷态和热态）降低uv灯管启动电压对电路的依赖，最终实现一款uv灯能够适配不同功率，不同启动电压，不同形状（如u型管，直型管），冷态或热态的形式，显得尤为重要。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种自适应uv灯启动电路，以解决上述背景技术中提出的目前uv灯一般会根据不同功率，不同启动电压配备不同形式的uv灯管，而这样无疑提高了加工成本以及人们购买的成本的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种自适应uv灯启动电路，包括单片机u1以及uv启动单元，所述的uv启动单元包括第四整流二极管d4、第二变压器l2、第一电流匹配电容c5、第二电流匹配电容c9、第三mos管q3、第十五电阻r15、第十六电阻r16和两根uv灯，所述第十五电阻r15、第十六电阻r16串联在单片机u1的i/o口与接地端gnd之间构成电流采样电路，且第十五电阻r15、第十六电阻r16的公共端连接所述第三mos管q3的源极，所述第三mos管q3的栅极连接单片机u1的一个i/o口，所述第三mos管q3的漏极连接第二变压器l2的5脚，所述第二变压器l2的1脚与6脚之间连接有第二电容c8,所述第二变压器l2的2脚连接第四整流二极管d4的负极，第四整流二极管d4的正极连接+12v供电电压，所述第四整流二极管d4的负极通过第七电容c7连接第三mos管q3的漏极，两个uv灯的3脚相互连接，所述第二变压器l2的11脚通过第一电流匹配电容c5连接其中一个uv灯的1脚，另一个uv灯的1脚通过第二电流匹配电容c9连接所述第二变压器l2的8脚。
6.作为优选，保证电路更加稳定，所述第三mos管q3的栅极通过第二十一电阻r21连接单片机u1的i/o口，所述第三mos管q3的源极与所述第三mos管q3的栅极之间连接有第二十二电阻r22构成下拉电阻。
7.作为优选，作为滤波电容，保证输送的电压更加稳定，在所述的+12v供电电压与接地端gnd之间并联有第一滤波电容ec1、第二滤波电容ec2、第六滤波电容c6。
8.作为优选，作为滤波电容，保证输送的电压更加稳定，所述单片机u1的型号为cms79ft736，在所述的单片机u1的10脚上连接有+5v供电电压，所述+5v供电电压与接地端gnd之间并联有第三滤波电容ec3和第十滤波电容c10。
9.作为优选，为了保证供电电压结构简单，输出更加稳定，所述的+12v供电电压是由市电通过一个整流稳压开关电源构成的，所述的整流稳压开关电源包括依次连接的整流器、电源芯片ic1、第一变压器l1、第一单向稳压管d1和输出滤波电路。
10.作为优选，所述电源芯片ic1的型号为pn6359。
11.作为优选，增设滤波电路，用来滤除交流成分，使输出的直流更平滑，所述的+5v供电电压是由+12v供电电压通过电源稳压芯片ic2配合第三电容c3、第四电容c4和第五滤波电容ec5进行稳压输出获得的，所述的电源稳压芯片ic2的型号为cj78m05。
12.作为优选，为了实现声音提醒、显示并风扇降温的作用，在单片机u1上还连接有蜂鸣器显示电路、风扇驱动电路和线圈加热电路和led显示电路。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过采样uv灯工作电流，来判断uv灯是否成功启动，如果没有成功，则通过单片机脉冲方式微调uv灯的启动电压，来适配不同情况下的uv灯管，达到uv灯自适应启动的效果，最终实现一灯就能够实现适配多种形式、多种功率，多种启动电压，进一步提高加工成本。
附图说明
14.图1为本实施例1中uv启动单元的电路图；
15.图2为本实施例1中单片机与外围电路的电路图；
16.图3为本实施例1中整流稳压开关电源与电源稳压芯片的电路图；
17.图4为本实施例1中蜂鸣器显示电路的电路图；
18.图5为本实施例1中风扇驱动电路的电路图；
19.图6为本实施例1中线圈加热电路的电路图；
20.图7为本实施例1中led显示电路的电路图；
21.图8为本实施例1中一种自适应uv灯启动方法的流程图。
22.图中：uv启动单元1、uv灯2、整流稳压开关电源3、整流器4、输出滤波电路5、蜂鸣器显示电路6、风扇驱动电路7、线圈加热电路8、led显示电路9。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
24.实施例1：
25.请参阅图1-7，本实用新型提供了一种自适应uv灯启动电路，包括单片机u1以及uv启动单元1，所述的uv启动单元1包括第四整流二极管d4、第二变压器l2、第一电流匹配电容c5、第二电流匹配电容c9、第三mos管q3、第十五电阻r15、第十六电阻r16和两根uv灯2，所述第十五电阻r15、第十六电阻r16串联在单片机u1的i/o口与接地端gnd之间构成电流采样电路，且第十五电阻r15、第十六电阻r16的公共端连接所述第三mos管q3的源极，所述第三mos管q3的栅极连接单片机u1的一个i/o口，所述第三mos管q3的漏极连接第二变压器l2的5脚，
所述第二变压器l2的1脚与6脚之间连接有第二电容c8,所述第二变压器l2的2脚连接第四整流二极管d4的负极，第四整流二极管d4的正极连接+12v供电电压，所述第四整流二极管d4的负极通过第七电容c7连接第三mos管q3的漏极，两个uv灯2的3脚相互连接，所述第二变压器l2的11脚通过第一电流匹配电容c5连接其中一个uv灯2的1脚，另一个uv灯2的1脚通过第二电流匹配电容c9连接所述第二变压器l2的8脚。
26.作为优选，保证电路更加稳定，所述第三mos管q3的栅极通过第二十一电阻r21连接单片机u1的i/o口，所述第三mos管q3的源极与所述第三mos管q3的栅极之间连接有第二十二电阻r22构成下拉电阻。
27.作为优选，作为滤波电容，保证输送的电压更加稳定，在所述的+12v供电电压与接地端gnd之间并联有第一滤波电容ec1、第二滤波电容ec2、第六滤波电容c6。
28.作为优选，作为滤波电容，保证输送的电压更加稳定，所述单片机u1的型号为cms79ft736，在所述的单片机u1的10脚上连接有+5v供电电压，所述+5v供电电压与接地端gnd之间并联有第三滤波电容ec3和第十滤波电容c10。
29.作为优选，为了保证供电电压结构简单，输出更加稳定，所述的+12v供电电压是由市电通过一个整流稳压开关电源3构成的，所述的整流稳压开关电源3包括依次连接的整流器4、电源芯片ic1、第一变压器l1、第一单向稳压管d1和输出滤波电路5。
30.图1-图7中的ec1,ec2，c6均为滤波电容；d4是整流二极管，防止后端电路异常影响前端电源；c7,c8和第二变压器l2构成lc振荡电路；c5,c9是电流匹配电容；uv1和uv2接2条uv灯管；第十五电阻r15和第十六电阻r16构成电流采样电路；check引脚网络连单片机io口；第三mos管q3是mos管，第二十二电阻r22是下拉电阻，第二十一电阻r21用于消除pcb寄生电感。
31.作为优选，所述电源芯片ic1的型号为pn6359。
32.作为优选，增设滤波电路，用来滤除交流成分，使输出的直流更平滑，所述的+5v供电电压是由+12v供电电压通过电源稳压芯片ic2配合第三电容c3、第四电容c4和第五滤波电容ec5进行稳压输出获得的，所述的电源稳压芯片ic2的型号为cj78m05。
33.作为优选，为了实现声音提醒、显示并风扇降温的作用，在单片机u1上还连接有蜂鸣器显示电路6、风扇驱动电路7和线圈加热电路8和led显示电路9。
34.请参阅图8，本实施例的具体启动步骤如下：
35.s1、首先，第一次先采取热灯方式给uv灯提供初级脉冲电压；给uv灯热灯是由于uv灯在冷态启动瞬间电流特别大，如果刚开始的时候就用正常工作的电压启动的话，会把uv灯的控制电路的电源电压拉低，造成整个控制单元工作出现异常，因此采用热灯的方式进行操作，具体热灯方式是用50%的正常电压先对uv灯进行启动，简称热灯方式；
36.s2、并进行延时操作，延时时间为t,然后再用正常电压对uv灯2进行启动，同时采样动作后uv灯2当前启动状态下工作的电流，即通过单片机u1采样第二变压器l2副边绕组的电流，并定义为i
实
，在本实施例中所述的正常电压的获得方法如下：若uv灯为新产品（新的灯管）通过试产100套方法，获得一个能保证所有uv灯正常启动的最小值的电压，也可以是高于热灯方式的启动电压（如热灯电压*1.4倍左右，宜小不宜大，然后根据电流来调整坐着获得正常的电压）；
37.s3、单片机内部预先储存有电流基准值i0，将步骤s2获得的i
实
与电流基准值i0进行
对比，来判断uv灯2是否正常启动；
38.s4、若此时的i
实
等于电流基准值i0，说明此时的uv灯2正常启动，维持此时的启动电压工作，退出；
39.s5、若此时的i
实
小于电流基准值i0，说明此时uv灯2处于非正常启动，此时通过调节脉冲的方式来最终调节uv灯2启动的电压，并返回步骤s4，以此达到对uv灯2自适应启动的效果。
40.作为优选，在步骤s2中的的延时时间t的范围为5-10s。
41.工作时，首先第一次先采取热灯方式给uv灯提供初级脉冲电压，一定时间后，再用正常电压对uv灯进行启动；同时采样动作后uv灯正常工作的电流；来判断uv灯是否正常启动，如果没有正常启动，再通过单片机脉冲方式微调节uv灯启动的电压；简单地讲，本实用新型主要通过单片机采样变压器副边绕组的电流，以此来对uv灯启动状态进行判断，以此来克服现有技术中存在的以下4个问题，最终使其能够适配不同情况下的uv灯管的启动过程，达到uv灯自适应启动的效果，最终实现一灯就能够实现适配多种形式、多种功率，多种启动电压，进一步提高加工成本。
42.1、因uv灯管本身生产工艺造成的启辉电压的差异，会造成uv灯启动所需的电压不一样。
43.2、变压器副边电源电压的差异；
44.3、变压器绕组感量的公差；
45.4、uv灯管冷态和热态电流的差异；
46.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。